激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)及其校準(zhǔn)方法
【專利摘要】一種激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)及其校準(zhǔn)方法，其中校準(zhǔn)系統(tǒng)包括膠片紙、平板、掃描儀和處理模塊，所述膠片紙貼在平板上，激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質(zhì)且能夠顯示激光打點圖形，所述掃描儀掃描膠片紙上打點圖形并形成實際數(shù)據(jù)，所述處理模塊將實際數(shù)據(jù)與預(yù)存的理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)實際數(shù)據(jù)與預(yù)存的理論數(shù)據(jù)的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準(zhǔn)。相比于現(xiàn)有技術(shù)在紙片上直接進(jìn)行激光打印，或者采用昂貴的CCD圖像采集裝置進(jìn)行圖像采集，本發(fā)明的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)及其方法不僅提高了校準(zhǔn)精度，而且簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本。
【專利說明】激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)及其校準(zhǔn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于激光振鏡精度校準(zhǔn)領(lǐng)域，具體涉及一種激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)及其校準(zhǔn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]激光振鏡,也稱為激光掃描器、振鏡系統(tǒng)，其是一種由驅(qū)動板與高速擺動電機(jī)組成的一個高精度、高速度伺服控制系統(tǒng)，主要用于激光打標(biāo)、激光內(nèi)雕、舞臺燈光控制、激光打孔、三維物體的快速成型設(shè)備等。以振鏡系統(tǒng)應(yīng)用于三維物體的快速成型設(shè)備為例，振鏡系統(tǒng)電參數(shù)的變化和設(shè)備的機(jī)械變形會影響三維物體的成型精度，為了提高三維物體的成型精度，現(xiàn)有技術(shù)采用以下方法對振鏡系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，首先在紙片上打點，然后采集紙片的圖形信息，最后通過誤差文件來調(diào)整校準(zhǔn)表。由于紙片本身的平面度和強(qiáng)度較差，而且很容易產(chǎn)生塑性變形等，從而直接影響了設(shè)備的實際坐標(biāo)采集的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響了校準(zhǔn)的精度。
[0003]為了克服上述通過紙片打點進(jìn)行校準(zhǔn)的缺陷，專利CN103212873A公開了振鏡校正系統(tǒng)的快速校正方法，振鏡校正系統(tǒng)包括振鏡校正板，由振鏡掃描模塊控制激光在所述振鏡校正板上形成矩陣標(biāo)靶；(XD圖像采集裝置，用于對所述振鏡校正板上的矩陣標(biāo)靶進(jìn)行圖像采集；圖像處理模塊，用于對所述CCD圖像采集裝置采集的矩陣標(biāo)靶進(jìn)行處理后，輸出振鏡補(bǔ)償文件對振鏡進(jìn)行校正的技術(shù)方案，雖然可以達(dá)到校準(zhǔn)的目的，但由于需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進(jìn)行圖像采集，從而增加了設(shè)備的成本，另外，由于CCD圖像采集裝置采集的視野有限，因此需要移動進(jìn)行大面積平板的圖像采集，這樣便增加了移動誤差，從而也影響了整個校準(zhǔn)的精度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種簡單，成本低，精度高的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)及其校準(zhǔn)方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括膠片紙、平板、掃描儀和處理模塊，所述膠片紙貼在平板上，激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質(zhì)且能夠顯示激光打點圖形，所述掃描儀掃描膠片紙上打點圖形并形成實際數(shù)據(jù)，所述處理模塊將實際數(shù)據(jù)與預(yù)存的理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)實際數(shù)據(jù)與預(yù)存的理論數(shù)據(jù)的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準(zhǔn)。
[0006]優(yōu)選地，所述膠片紙上貼有紙片，用于激光打點以及顯示激光打點圖形。
[0007]優(yōu)選地，當(dāng)所述預(yù)存的理論數(shù)據(jù)為點陣數(shù)據(jù)時，處理模塊將實際數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為點陣數(shù)據(jù)，以便于比較。
[0008]本發(fā)明還提供了一種用于制造三維物體的快速成型設(shè)備，包括分層切片系統(tǒng)、送鋪粉裝置以及激光振鏡，其中，還包括上述任一實施例的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)，用于對激光振鏡進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0009]本發(fā)明還提供了一種激光振鏡校準(zhǔn)方法，包括以下步驟: 步驟一:將膠片紙貼在平板上；
步驟二:激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點； 步驟三:掃描儀掃描膠片紙上顯示的打點圖形并形成實際數(shù)據(jù)；
步驟四:處理模塊將實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準(zhǔn)。
[0010]優(yōu)選地，所述膠片紙上貼有紙片，用于激光打點以及顯示激光打點圖形。
[0011]優(yōu)選地，當(dāng)步驟二中理論數(shù)據(jù)為點陣數(shù)據(jù)時，處理模塊將步驟三中形成的實際數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為點陣數(shù)據(jù)，便于步驟四中實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的比較。
[0012]優(yōu)選地，所述步驟四中生成誤差文件，以完成誤差校準(zhǔn)具體為:
根據(jù)生成的誤差文件對激光振鏡中已有的校準(zhǔn)表進(jìn)行更新并形成新的校準(zhǔn)表實現(xiàn)激光振鏡的誤差校準(zhǔn)。
[0013]本發(fā)明的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)，將膠片紙貼在平板上，相比于在紙片上直接進(jìn)行激光打印，提高了校準(zhǔn)精度，而且，激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質(zhì)且能夠顯示激光打點圖形，使得本發(fā)明的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)僅需掃描儀直接掃描打點圖形即可獲得數(shù)據(jù)，相比于現(xiàn)有技術(shù)需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進(jìn)行圖像采集，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本。
[0014]本發(fā)明的用于制造三維物體的快速成型設(shè)備，通過包括上述校準(zhǔn)精度高、成本低的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)，使得該設(shè)備提高了成型精度，且降低了成本。
[0015]本發(fā)明的激光振鏡校準(zhǔn)方法，將膠片紙貼在平板上，相比于在紙片上直接進(jìn)行激光打印，提高了校準(zhǔn)精度，而且，激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質(zhì)且能夠顯示激光打點圖形，使得本發(fā)明的激光振鏡校準(zhǔn)方法僅需掃描儀直接掃描打點圖形即可獲得數(shù)據(jù)，相比于現(xiàn)有技術(shù)需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進(jìn)行圖像采集，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明激光振鏡校準(zhǔn)方法提供的一實施例的方法流程圖；
圖2為本發(fā)明激光振鏡校準(zhǔn)方法提供的另一實施例的方法流程圖。

【具體實施方式】
[0017]以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]現(xiàn)有技術(shù)針對激光振鏡的校準(zhǔn)，一種方案是:首先在紙片上打點，然后采集紙片的圖形信息，最后通過誤差文件來調(diào)整校準(zhǔn)表。由于紙片本身的平面度和強(qiáng)度較差，而且很容易產(chǎn)生塑性變形等，從而直接影響了設(shè)備的實際坐標(biāo)采集的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響了校準(zhǔn)的精度。
[0019]另一種方案是:專利CN103212873A公開了振鏡校正系統(tǒng)的快速校正方法，振鏡校正系統(tǒng)包括振鏡校正板，由振鏡掃描模塊控制激光在所述振鏡校正板上形成矩陣標(biāo)靶；CCD圖像采集裝置，用于對所述振鏡校正板上的矩陣標(biāo)靶進(jìn)行圖像采集；圖像處理模塊，用于對所述CCD圖像采集裝置采集的矩陣標(biāo)靶進(jìn)行處理后，輸出振鏡補(bǔ)償文件對振鏡進(jìn)行校正的技術(shù)方案，雖然可以達(dá)到校準(zhǔn)的目的，但由于需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進(jìn)行圖像采集，從而增加了設(shè)備的成本，另外，由于CCD圖像采集裝置采集的視野有限，因此需要移動進(jìn)行大面積平板的圖像采集，這樣便增加了移動誤差，從而也影響了整個校準(zhǔn)的精度。
[0020]由上分析可知，上述兩種方案雖然可以實現(xiàn)激光振鏡的校準(zhǔn)，但也存在弊端，即現(xiàn)有技術(shù)中未找到結(jié)合兩種方案優(yōu)點的優(yōu)選方案，本申請的發(fā)明人經(jīng)過創(chuàng)造性地勞動，終于提供了一種解決上述兩種技術(shù)方案缺陷的，且具有校準(zhǔn)精度高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)，該校準(zhǔn)系統(tǒng)包括膠片紙、平板、掃描儀和處理模塊，所述膠片紙貼在平板上，激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質(zhì)且能夠顯示激光打點圖形，所述掃描儀掃描膠片紙上打點圖形并形成實際數(shù)據(jù)，所述處理模塊將實際數(shù)據(jù)與預(yù)存的理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)實際數(shù)據(jù)與預(yù)存的理論數(shù)據(jù)的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準(zhǔn)。
[0021]具體實施中，所述預(yù)存的理論數(shù)據(jù)可保存為點陣數(shù)據(jù)，當(dāng)然還可以保存為其它格式的數(shù)據(jù)。在此需說明的是，為了便于實際數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，實際數(shù)據(jù)需轉(zhuǎn)換成與理論數(shù)據(jù)保存的格式相同，即當(dāng)所述預(yù)存的理論數(shù)據(jù)為點陣數(shù)據(jù)時，處理模塊將實際數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為點陣數(shù)據(jù)，以便于處理模塊的比較。
[0022]具體實施中，所述膠片紙可優(yōu)選采用黑色，當(dāng)然還可以采用其它顏色。為了更好地掃描激光打點形成的打點圖形，掃描儀可采用高精度的掃描儀。
[0023]優(yōu)選地，為了更清楚地顯示激光打點形成的打點圖形，所述膠片紙上貼有紙片，用于激光打點和顯示激光打點圖形。
[0024]本發(fā)明的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)，將膠片紙貼在平板上，相比于在紙片上直接進(jìn)行激光打印，提高了校準(zhǔn)精度，而且，激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質(zhì)且能夠顯示激光打點圖形，使得本發(fā)明的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)僅需掃描儀直接掃描打點圖形即可獲得數(shù)據(jù)，相比于現(xiàn)有技術(shù)需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進(jìn)行圖像采集，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本。
[0025]本申請的發(fā)明人還提供了一種用于制造三維物體的快速成型設(shè)備，包括分層切片系統(tǒng)、送鋪粉裝置以及激光振鏡，還包括上述任一實施例的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)，用于對激光振鏡進(jìn)行校準(zhǔn)，由于上述激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)具有校準(zhǔn)精度高、成本低，因此該設(shè)備提高了成型精度，降低了成本。
[0026]如圖1所示，本申請的發(fā)明人還提供了一種激光振鏡校準(zhǔn)方法，包括以下步驟: 步驟11:將膠片紙貼在平板上；
該步驟中，膠片紙可通過膠水粘貼在平板上，膠片紙和平板的面積需根據(jù)激光振鏡的掃描區(qū)域決定，優(yōu)選地，所述膠片紙和平板的面積大于掃描區(qū)域的1%，所述膠片紙為橡膠材質(zhì)。
[0027]步驟12:激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點； 該步驟具體為:激光振鏡將該理論數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的命令文件，并控制激光按照命令文件在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點。
[0028]步驟13:掃描儀掃描膠片紙上顯示的打點圖形并形成實際數(shù)據(jù)；
步驟14:處理模塊將實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準(zhǔn)。
[0029]該步驟具體為，處理模塊將實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的偏差生成誤差文件，根據(jù)生成的誤差文件對激光振鏡中已有的校準(zhǔn)表進(jìn)行更新并形成新的校準(zhǔn)表實現(xiàn)激光振鏡的誤差校準(zhǔn)，具體實施中，根據(jù)生成的誤差文件對激光振鏡中已有的校準(zhǔn)表可進(jìn)行縮放、平移或非線性變換等方法進(jìn)行校準(zhǔn)?？梢岳斫獾氖?，已有的校準(zhǔn)表最初為初始校準(zhǔn)表，當(dāng)執(zhí)行一次本發(fā)明的激光振鏡校準(zhǔn)方法后，步驟14將根據(jù)生成的誤差文件對激光振鏡中初始校準(zhǔn)表進(jìn)行更新并形成新的校準(zhǔn)表，該新的校準(zhǔn)表存入激光振鏡，并作為下一次激光振鏡校準(zhǔn)的已有校準(zhǔn)表，以此類推實現(xiàn)激光振鏡的校準(zhǔn)。
[0030]具體實施中，為了便于實際數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，實際數(shù)據(jù)需轉(zhuǎn)換成與理論數(shù)據(jù)保存的格式相同，即當(dāng)步驟12中理論數(shù)據(jù)為點陣數(shù)據(jù)時，處理模塊將步驟13形成的實際數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為點陣數(shù)據(jù)，便于步驟14處理模塊將實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
[0031]該實施例的激光振鏡校準(zhǔn)方法，將膠片紙貼在平板上，相比于在紙片上直接進(jìn)行激光打印，提高了校準(zhǔn)精度，而且，激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質(zhì)且能夠顯示激光打點圖形，使得本發(fā)明的激光振鏡校準(zhǔn)方法僅需掃描儀直接掃描打點圖形即可獲得數(shù)據(jù)，相比于現(xiàn)有技術(shù)需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進(jìn)行圖像采集，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本。
[0032]圖2為本發(fā)明激光振鏡校準(zhǔn)方法提供的另一實施例的方法流程圖，如圖2所示，激光振鏡校準(zhǔn)方法包括以下步驟:
步驟21:將膠片紙貼在平板上，并將紙片貼在膠片紙上；
步驟22:激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述紙片上進(jìn)行激光打點；
步驟23:掃描儀掃描紙片上顯示的打點圖形并形成實際數(shù)據(jù)；
步驟24:處理模塊將實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的偏差生成誤差文件，并根據(jù)生成的誤差文件對激光振鏡中已有的校準(zhǔn)表進(jìn)行更新并形成新的校準(zhǔn)表實現(xiàn)激光振鏡的誤差校準(zhǔn)。
[0033]該實施例與上一實施例的方案基本相同，即該實施例可以實現(xiàn)上一實施例相同的功能，主要區(qū)別在于，該實施例在上一實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)，即在所述膠片紙上貼有紙片，該紙片用于激光打點以及顯示激光打印圖形，這樣紙片可更清楚地顯示激光打點所形成的打點圖形。
[0034]以上實施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干修改和修飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，包括膠片紙、平板、掃描儀和處理模塊，所述膠片紙貼在平板上，激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質(zhì)且能夠顯示激光打點圖形，所述掃描儀掃描膠片紙上打點圖形并形成實際數(shù)據(jù)，所述處理模塊將實際數(shù)據(jù)與預(yù)存的理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)實際數(shù)據(jù)與預(yù)存的理論數(shù)據(jù)的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述膠片紙上貼有紙片，用于激光打點以及顯不激光打點圖形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述預(yù)存的理論數(shù)據(jù)為點陣數(shù)據(jù)時，處理模塊將實際數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為點陣數(shù)據(jù)，以便于比較。
4.一種用于制造三維物體的快速成型設(shè)備，包括分層切片系統(tǒng)、送鋪粉裝置以及激光振鏡，其特征在于，還包括權(quán)利要求1-3任一項所述的激光振鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)，用于對激光振鏡進(jìn)行校準(zhǔn)。
5.一種激光振鏡校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:將膠片紙貼在平板上； 步驟二:激光振鏡按照預(yù)存的理論數(shù)據(jù)控制激光在所述膠片紙上進(jìn)行激光打點； 步驟三:掃描儀掃描膠片紙上顯示的打點圖形并形成實際數(shù)據(jù)； 步驟四:處理模塊將實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準(zhǔn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光振鏡校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述膠片紙上貼有紙片，用于激光打點以及顯不激光打點圖形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光振鏡校準(zhǔn)方法，其特征在于，當(dāng)步驟二中理論數(shù)據(jù)為點陣數(shù)據(jù)時，處理模塊將步驟三中形成的實際數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為點陣數(shù)據(jù)，便于步驟四中實際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的比較。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任一項所述的激光振鏡校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述步驟四中生成誤差文件，以完成誤差校準(zhǔn)具體為: 根據(jù)生成的誤差文件對激光振鏡中已有的校準(zhǔn)表進(jìn)行更新并形成新的校準(zhǔn)表實現(xiàn)激光振鏡的誤差校準(zhǔn)。
【文檔編號】B23K26/035GK104259656SQ201410408780
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】許小曙, 楊大風(fēng) 申請人:湖南華曙高科技有限責(zé)任公司